) i neke vrste industrijskog otpada (šljaka, pepeo) metodom livenja.

Priča

Jedna od prvih industrija livenja kamena organizovana je u Francuskoj.

Godine 1902. u Rusiji je F. Yu. Levinson-Lessing započeo laboratorijski rad na pripremi industrijske tehnologije.

Petrugija

Proizvodi za livenje kamena koriste se u industriji (posebno rudarskoj i metalurškoj, uglja itd.).

Lijevanje kamena se proizvodi u elektrolučnim ili plinskim pećima. Proces livenja kamena topljenja sličan je topljenju metala, tačka topljenja je blizu. Da bi se dobila gusta struktura, proizvodi od lijevanog kamena se žare uz postupno smanjenje temperature od 800°C do 200°C. Stoga je proizvodnja liva od kamena energetski intenzivniji proces od, na primjer, proizvodnje čelika.

Osnovna fizička i mehanička svojstva kamenog livenja data su u tabeli br. 1, a podaci o otpornosti u agresivnim sredinama dati su u tabeli 2.

Postoje dvije glavne vrste livenja kamena - otporno na habanje i otporno na toplinu ima nešto niže fizičke i mehaničke osobine, ali može raditi na temperaturama do 800°C (otporan na habanje - na temperaturama do 200°C). °C).

Glavni proizvodni centri: Rusija (Pervouralsk), Češka Republika i Indija

Fizička i mehanička svojstva kamenog livenja

Tabela 1

Indikator	Lijevanje od kamena otpornog na habanje	Lijevanje kamena otpornog na toplinu	Sivi liv	Vatrootporni beton
Zapreminska masa, kg/m³	2900-3000	2800-2900	7200	1990
Upijanje vode,%	0,13	0,70	--	10,1
Maksimalna tlačna čvrstoća, MPa	250-500	100-260	500	44,4
Čvrstoća na savijanje, MPa	30-50	10-30	280	3,6
Čvrstoća udara, kJ/m²	1,25	1,06	3	1,2
Modul elastičnosti, MPa	100630	43700	120000	18000
Toplotna provodljivost, W/(m-0S), na 200°S	1,52	1,07	51	0,83
Specifični toplotni kapacitet, kJ/ (kg-0S) na 200°S	0,77	0,67	0,46	0,79
Temperaturni koeficijent linearne ekspanzije, ?-10	83,0	60,0	132	21
Koeficijent abrazije, kg/m²	1,0	1,4	--	--

Otpornost kamenog liva na kiseline i lužine

Tabela 2

Osnovna svojstva livenja kamena

1. Visoka otpornost na abrazivno habanje. Budući da lijevanje kamena ima 7. - 8. grupu tvrdoće na Mohsovoj ljestvici (tj., u stvari, inferiorno je u ovom pokazatelju samo dijamantu i korundu), njegova otpornost na habanje znatno premašuje sve čelike, uključujući mangan, liveno željezo (uključujući ICH) , guma, plastika i sve ostalo.
2. Visoka hemijska otpornost na većinu industrijski korišćenih kiselina i lužina, sa izuzetkom fluorovodonične kiseline.
3. Mehanička svojstva su niža od čelika i lijevanog željeza, ali su dovoljna da odljevak od kamena djeluje kao nosivi materijal i efikasno obavlja svoje zaštitne funkcije.
4. 4. Niska toplotna provodljivost i nizak koeficijent linearnog širenja. Daje određena termoizolaciona svojstva.
5. Gustoća livenja kamena je 2,8-2,9 g/cm3, odnosno 2,7 puta manja od čelika, odnosno za oblaganje iste površine potrebno je 2,7 puta manju težinu od, na primer, čelika. Odnosno, pored tehničkih svojstava livenja kamena, dodaje se i ekonomska izvodljivost njegove upotrebe.
6. Postoji i niz posebnih svojstava: niska zasićenost vodom, električna izolacijska svojstva, kao i činjenica da odljevak od kamena nije podložan starenju (tj. njegova svojstva se ne mijenjaju tokom vremena) i da ne stvara radioaktivnu prašinu u interakciji s radioaktivne supstance

Prema svojim karakteristikama, odljevak otporan na toplinu može izdržati do 800°C za najmanje 40 ciklusa grijanja-hlađenja (a zapravo, prema proizvodnim podacima, ova brojka je 3-4 puta veća). Ovo izdvaja lijevanje kamena otpornog na toplinu od većine vatrostalnih materijala. Posjedujući gore navedena svojstva, livenje kamena je našlo široku primjenu u industriji. naime:

• Cijevi i krivine za proizvodnju i oblaganje cjevovoda celuloze, mulja i pepela prečnika do 1220 mm. Vijek trajanja takvih cjevovoda, obloženih iznutra lijevanjem od kamena, povećava se za 5-7 puta. U tabeli su prikazani uporedni podaci o otpornosti između metalnih cijevi i cijevi obloženih livenim kamenom.

Kamenom obložena cijev je metalna cijev u koju su umetnute kamene cijevi dužine 1 metar. Spojevi između cijevi su zapečaćeni posebnim kitom, čije je punilo kiselo otporno na prah - odljevak od brusnog kamena.

• Cijevi i krivine za pneumatske cjevovode za dovod rasutih materijala. Na mjestima gdje postoji pneumatski dovod rasutih materijala (koji su obično vrlo abrazivni i dovode se velikom brzinom), livenje kamena pouzdano štiti glavnu cijev (ili izlaz) od habanja, te shodno tome cjevovod radi pouzdano bez fistula i nezgoda.

Takve cijevi ne koriste samo postrojenja za proizvodnju cementa, nemetalnih materijala, tvornice stakla i poduzeća građevinske industrije, već i rudarska i metalurška postrojenja.

• Oluci od kamena se koriste za hidrauličko ispiranje pepela, kamenca i šljake, uglavnom u zatvorenom prostoru. Koriste ih termoelektrane na ugalj, metalurške i prerađivačke fabrike.
• Pločice za livenje kamena. Uglavnom se koristi za oblaganje bunkera, žlebova, gasovoda, prečistača, kanala, takođe se koristi za postavljanje oluka, podova i oblaganje razne opreme.

Polaže se na posebnu otopinu ili posebno ljepilo, pukotine su premazane kitom otpornim na kiselinu.

• Efikasna je upotreba kamenolijevanih multiciklona u sistemima za prečišćavanje plina u sinter postrojenjima.
• Lijevanje kamena otpornog na toplinu koristi se uglavnom za oblaganje rampi za proizvodnju koksa.

Lijevanje kamena

peturgija ( a. livenje kamena; n. schmelzgegossene Steinerzeugnisse, Guβstein; f. fonderie de pierre; I. roca fundente), - proces dobijanja proizvoda iz kovačnice. stijene (bazalti, dijabazi, dolomiti, itd.) ili industrijske. otpad (npr. šljaka, pepeo) topljenjem. Tehnologija proizvodnje K. l. nastao 20-ih godina. 20. vek u CCCP, Francuskoj i Njemačkoj i uključuje: pripremu taline u plamenu ili električnom. peći na temperaturi od 1350-1450°C; hlađenje i priprema taline (prekristalizacijski period); livenje (prelivanje) proizvoda iz taline; kristalizacija i žarenje proizvoda u term. peći Regulacijom temperaturnih i vremenskih uslova proizvodnih procesa, kao i hemijskih. sastav taline, dobije se K. l. c def. fizika, hemija i mehanički svojstva. Proizvodi K. l. imaju visoku hemijsku, termičku i otpornost na habanje, što znači. mehanički snagu. Main fizičko-mehanički konstante proizvoda K. l.: 2900-3000 kg/m 3 ; čvrstoća na pritisak 200-500 MPa, savijanje 30-80 MPa, vlačna čvrstoća 20-25 MPa; chem. otpornost na kiselinu od najmanje 98%; 0,04-0,05 g/cm2; 0,7-1,0 W/(m K). B CCCP u industriji proizvodi iz K. l se proizvode u velikom obimu. ovisno o prirodi sirovine: proizvodi otporni na kiseline i habanje od bazalta, dijabaza i dolomita - pločice otporne na kiseline za kemikalije. industrija, obloge i kugle za mlinove, cijevi, tacni za zaštitu radnih površina bunkera, žlijebova i drugih rudarskih i prerađivačkih jedinica, metalurški. i energiju. oprema; proizvodi od mulita otpornog na toplinu i habanje - grede za oblaganje peći za topljenje stakla (iz punjenja koje se sastoji od boksita, glinice, kaolinita, koksa itd.); diopsidni proizvodi otporni na vremenske uvjete; proizvodi otporni na habanje od livenih vatro-tečnih metalurških materijala. šljaka - kamen za popločavanje puteva, obložne ploče, cijevi, cigle itd.: Pelican A., Spaljeno kamenje, trans. iz Češke, M., 1959; Lipovski I. E., Dorofejev V. A., Livnica kamena, M., 1965; njih, Osnove Petrurgije, M., 1972. Yu. I. Sychev.

Planinska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. Uredio E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .

Pogledajte šta je "livanje kamena" u drugim rječnicima:

- (peturgija), proces proizvodnje livenih proizvoda i materijala od rastopljenih stijena (bazalt, dijabaz, dolomit) ili industrijskog otpada (šljaka, pepeo). Započela je tehnologija topljenja stijena kako bi se dobili izdržljivi i lijepi materijali ... ... Enciklopedija tehnologije

- (livanje bazalta, livenje šljake, petrurgija), livenje rastopljenih bazalta, dijabaza i drugih stena, kao i metalurške troske za proizvodnju oblikovanih proizvoda. Proizvode cijevi, opremu otpornu na kiseline, elektrotehniku.... Encyclopedic Dictionary

Lijevanje bazalta, livenje šljake, izrađeno od taline. kamenja ili metalurške. šljake sa aditivima razgrađene. proizvodi koji imaju svojstva prirodnog kamena. Liveni proizvodi se peku (na 800-900 °C) i polako hlade da daju čvrstoću... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

Proces dobivanja proizvoda uglavnom od bazalta, rjeđe od dijabaza i drugih stijena topljenjem na t 1350 - 1450 °C. K. l. koristi se u proizvodnji cijevi, opreme otporne na kiseline, električnih izolatora, kamena za popločavanje ... ...

Lijevanje kamena- – livenje od rastopljenog kamena. [Terminološki rečnik za građevinarstvo na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy SSSR)] Lijevanje kamena je proces proizvodnje proizvoda uglavnom od bazalta, rjeđe od dijabaza i drugih stijena topljenjem... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

livenje kamena- Lijevanje od rastopljenih stijena [Terminološki rječnik izgradnje na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy SSSR)] Teme: ostali građevinski proizvodi EN livenje kamena DE Steinguß FR production des pièces en pierre fondue ... Vodič za tehnički prevodilac

Tehnološki proces izrade odlivaka koji se sastoji od punjenja kalupa rastopljenim materijalom (legura za livenje, plastika, nešto kamenja) i dalje prerade nastalih proizvoda (vidi Livnica, ... ... Velika sovjetska enciklopedija

CASTING, I, sri. 1. vidi sipati 2. 2. sakupljati. Liveni proizvodi. Metal, kamen, plastika l. Liveno gvožđe l. Ozhegov rečnik objašnjenja. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 … Ozhegov's Explantatory Dictionary

livenje u rastopljenom kamenu (bugarski; bugarski) livenje kamena (češki; čeština) výrobky z tavených hornin (njemački; ​​njemački) Steinguß (mađarski; mađarski) olvasztott kőzettermékek gyártása (mongolski) chuluun … Građevinski rječnik

Isto kao i livenje kamena. * * * LIVANJE BAZALTA LIVANJE BAZALTA, isto što i livenje kamena (vidi LIVANJE KAMENA) ... Encyclopedic Dictionary

Od stijena i metalurške troske primjenom metode livenje taline Možete dobiti različite građevinske materijale sa visokim performansama.

Sirovine. Kao sirovina za proizvodnju kamenog livenja koriste se magmatske (bazalt, dijabaz) i sedimentne (dolomit, krečnjak, pesak) stene. Prvi proizvode proizvode tamne boje, dok drugi proizvode proizvode svijetlih boja. Za dobivanje kamenog livenja moguće je koristiti metalurške troske; Posebno je efikasna njihova upotreba u tečnom stanju.

Proizvodnja proizvodi od livenog kamena počinju pripremom i topljenjem (1400...1500 °C) sirovine. Dobivena talina se sipa u kalupe i podvrgava sporo hlađenje kako bi se omogućila kristalizacija. Kako bi se ubrzala kristalizacija, uvode se mineralizatorski aditivi koji služe kao centri kristalizacije. Zadnja operacija - žarenje- druga faza sporog hlađenja, koja se provodi radi ublažavanja unutrašnjeg stresa.

Svojstva livenja kamena. Proizvodi za livenje kamena superiorniji su od prirodnih kamenih materijala po svojoj homogenosti i tehničkim svojstvima.

Gustina kamenog livenja je 2700...3000 kg/m 3 ; poroznost - ne više od 1...2%; pore su zatvorene, što osigurava nultu apsorpciju vode i najveću otpornost na mraz.

Čvrstoća na pritisak je 200...250 MPa, čvrstoća na savijanje je 30...50 MPa, tvrdoća je 6...7 (po Mohsovoj skali), otpornost na habanje je vrlo visoka. Lijevanje od kamena karakterizira vrlo visoka i univerzalna hemijska otpornost.

Aplikacija. Proizvodi od livenog kamena koriste se za oblaganje konstrukcija koje su podložne ozbiljnim agresivnim uticajima: ponovljeno smrzavanje-odmrzavanje, intenzivna abrazija, izlaganje hemijski agresivnim supstancama itd. Stoga su glavne vrste proizvoda od livenog kamena obložene pločice, popločani kamen za popločavanje puteva. , sredstva za mljevenje i oblaganje za

mlinovi, cijevi. Dielektrična svojstva kamenog livenja koriste se u proizvodnji električnih izolacionih proizvoda.

Lijevanje od svijetlog kamena koristi se kao materijal za oblaganje jedinstvenih zgrada i građevina, kao i za izradu arhitektonskih detalja i skulptura.

Sigurnosna pitanja

1. Kako se zove staklo? 2. Koji su glavni oksidi koji čine staklo? 3. Koja su glavna svojstva stakla? 4. Kako staklo puzi? 5. Imenujte materijale za završnu obradu stakla. 6. Šta je staklokeramika? 7. Koje su primjene proizvoda za livenje kamena?

POGLAVLJE 7. METALI I METALNI PROIZVODI 7.1. OPĆI PODACI O METALIMA I LEGURAMA

Metali su kristalne supstance koje karakterišu visoka električna i toplotna provodljivost, savitljivost, sposobnost da dobro reflektuju elektromagnetne talase i druga specifična svojstva. Svojstva metala određuju njihova struktura: u njihovoj kristalnoj rešetki postoje elektroni koji nisu povezani s atomima koji se mogu slobodno kretati.

U tehnologiji se obično ne koriste čisti metali, već legure, što je zbog teškoća dobijanja čistih supstanci, kao i potrebe da se metalima daju potrebna svojstva.

Legure su sistemi koji se sastoje od nekoliko metala ili metala i nemetala. Legure imaju sva karakteristična svojstva metala. U građevinarstvu se koriste legure gvožđa i ugljenika (čelik, liveno gvožđe), bakra i kalaja (bronza) i bakra i cinka (mesing) i dr u nastavku se takođe odnosi na metalne legure.

Metali koji se koriste u građevinarstvu dijele se u dvije grupe: crne i obojene.

Crni metali uključuju željezo i njegove legure (lijevano željezo i čelik).

Čelik- legura gvožđa sa ugljenikom (do 2,14%) i drugim elementima. Na osnovu svog hemijskog sastava razlikuju ugljične i legirane čelike, a prema namjeni - konstrukcijske, instrumentalne i specijalne čelike.

Liveno gvožđe- legura gvožđa sa ugljenikom (više od 2,14%), nekim manganom (do 2%), silicijumom (do 5%), a ponekad i drugim elementima. U zavisnosti od strukture i sastava, liveno gvožđe je belo, sivo i savitljivo.

Hemijsko jedinjenje gvožđa sa ugljenikom - gvožđevi karbid, koji sadrži 6,67% ugljenika, naziva se cementit. Cementit je krt i ima veliku tvrdoću. Što je više cementita u leguri, to je ona tvrđa i lomljivija. U nekim slučajevima (na primjer, u prisustvu velikih količina silicija), cementit se ne formira, a ugljik se oslobađa u obliku grafita (u sivom ljevu).

U čelicima i livenom gvožđu ferit, austenit i cementit postoje u obliku mehaničkih mešavina. Drugim riječima, čelik i liveno željezo su polikristalni materijali čija svojstva zavise kako od kemijskog sastava (količina željeza, ugljika i drugih nečistoća), tako i od strukture (vrste i veličine kristala). Na primjer, kada se zagrije na temperature iznad 723 ° C, tvrdi i izdržljivi ugljični čelik, koji se sastoji od mješavine ferita i cementita, postaje mekan i njegova čvrstoća se smanjuje, jer se mješavina ferita i cementita pretvara u austenit - otopinu ugljika u y-iron. Ovo je osnova za vruću obradu (valjanje, kovanje) ugljeničnih čelika. Ovo takođe objašnjava oštar pad čvrstoće čeličnih konstrukcija kada se zagreju tokom požara.

Lijevanje kamena se odnosi na materijale dobivene topljenjem magmatskih stijena (bazalti, dijabazi, gabro i dr.), punjenja iz sedimentnih stijena ili šljake obojene i crne metalurgije sa raznim aditivima. Topljenje se obično vrši u električnim pećima. Rastopljena masa se sipa u kalupe. Nakon hlađenja, dobiveni proizvodi se podvrgavaju toplinskoj obradi kako bi se ublažio unutrašnji stres.

Glavna sirovina za livenje kamena je bazalt, u koji se dodaje 7-8% stijene hornblendita (otpad iz rudnika titanomagnetita) i 1,5% rude hroma. Sastav finalnog proizvoda u proizvodu: 47-48% SiO 2; 15-16% A1 2 O 3; 15-16% (FeO + Fe 2 O 3); 1 1-12% CaO; 6-7% MgO; 2-4% K 2 O. Uprkos činjenici da sadržaj SiO 2 u topljenom bazaltu ne prelazi ~50%, izuzetno je otporan na sve reagense osim fluorovodonične kiseline. Otpornost proizvoda od topljenog bazalta na kiselinu na sve ostale mineralne i organske kiseline procjenjuje se na 99-100%. Takođe je stabilan u alkalijama bilo koje koncentracije na uobičajenim temperaturama. Ova jedinstvena hemijska otpornost fuzionisanog bazalta je rezultat veoma guste kristalne strukture (volumenska masa je jednaka njegovoj gustini - 2,9-3,0 g/cm3), koja obezbeđuje nepropusnost proizvoda (otvorena poroznost je nula, a upijanje vode je 0,02 %).

Taljeni bazalt ima visoku tvrdoću, otpornost na habanje i mehaničku čvrstoću (prekidno tlačno naprezanje dostiže 500 MPa). Naravno, kombinacija svih navedenih svojstava u jednom materijalu omogućava upotrebu proizvoda od topljenog bazalta u različitim industrijama. Međutim, materijal ima i značajne nedostatke. Prije svega, niska otpornost na toplinu ne dopušta korištenje proizvoda od topljenog bazalta na temperaturama iznad 150 0 C. Značajna složenost livenja proizvoda velikih dimenzija ograničava njihovu veličinu. Poteškoće se javljaju i prilikom mehaničke obrade radnih površina dijelova od topljenog bazalta (obrada zahtijeva upotrebu dijamantskih alata).

Staklo je čvrsti amorfni termoplastični materijal dobiven prehlađenjem taline različitih oksida. Sastav stakla uključuje kisele okside koji stvaraju staklo (SiO 2, Al 2 O 3, B 2 O 3 itd.), kao i bazične okside (K 2 O, CaO, Na 2 O itd.), koji daju ima posebna svojstva i boju. Silicijum oksid SiO 2 je osnova većine stakala i uključen je u njihov sastav u količini od 50-100%. Prema svojoj namjeni staklo se dijeli na izgradnja(prozori, vitrine, itd.), domaćinstvo(staklene posude, posuđe, ogledala itd.) i tehnički(optika, rasvjeta i elektrotehnika, hemijski laboratorij, instrumentacija itd.). U zavisnosti od početne supstance koja formira staklo, silikatno staklo (na bazi SiO 2), borosilikat (B 2 O 3 i SiO 2), aluminosilikat (A1 2 O 3, B 2 O 3 i SiO 2), aluminijum fosfor (A1 2 O 3 i P 2 O 5), silicijum titanijum (SiO 2 i TiO 2) itd.

Kada se zagrije iznad temperature staklastog prijelaza, staklo postepeno omekšava, pretvarajući se u viskoznu tekućinu, a zatim u tekuće stanje. Kako se talina hladi, viskoznost se postepeno povećava i na temperaturi staklastog prijelaza prelazi u tvrdo i krto stanje. Za većinu industrijskih stakala, temperatura prelaska stakla je 425-600 °C.

Važna svojstva stakla su optička. Obično staklo propušta oko 90%, reflektira 8% i upija 1% vidljive svjetlosti. Mehanička svojstva stakla karakteriziraju visoka tlačna čvrstoća i niska vlačna čvrstoća. Otpornost stakla na toplinu određena je temperaturnom razlikom koju može izdržati bez lomljenja kada se naglo ohladi u vodi. Za većinu stakla otpornost na toplinu kreće se od 90 do 170 °C, a za kvarcna stakla - 1000 °C. Glavni nedostatak stakla je njegova visoka krhkost.

Pogledajmo neke vrste tehničkog stakla.

Staklo za osvetljenje Sastav je isti kao i obično prozorsko staklo (70-72% SiO 2, 14-15 % Na 2 O, 7-8% CaO; 3-4% MgO, 1-2% K 2 O; 1-2% A1 2 O 3) sa dodatkom posebnih komponenti ako je potrebno. Da bi se dobila stakla koja rasipaju svjetlost, uvodi se 3-4% jedinjenja fluora. Obojena signalna stakla se proizvode dodavanjem 1-2% kadmijum sulfida i 0,5-1% selena (crveno staklo), 1,2-1,5% bakar oksida i 0,2-0,7 hroma (zeleno staklo), 1,5% kadmijum sulfida (žuto staklo) . Termozaštitno staklo namijenjeno zastakljivanju prostorija u toplim radnjama sadrži okside željeza i vanadijuma.

Elektrovakuum staklo koristi se za električne žarulje sa žarnom niti, fluorescentne sijalice, radio lampe, itd. Glavni zahtjevi za to su određeni koeficijent toplinskog širenja i toplinski otpor (od 100 do 1000 ° C) u zavisnosti od karakteristika lampe. U te svrhe koriste se silikatno, borosilikatno, aluminosilikatno i kvarcno staklo.

Kvarcno staklo dobijeni topljenjem na temperaturama iznad 1700°C najčistijih prirodnih varijanti SiO 2. Ima veoma visoku toplotnu provodljivost i nizak koeficijent toplotnog širenja, što obezbeđuje kvarcno staklo veoma visoku toplotnu otpornost. Koristi se za proizvodnju lonaca, cijevi i laboratorijskog staklenog posuđa.

Kaljeno staklo ima sastav običnog prozorskog stakla. Kaljenje se sastoji od zagrijavanja stakla iznad temperature prijelaza stakla (obično 600-650 °C) i ravnomjernog hlađenja strujom zraka ili ulja: Ovo značajno povećava čvrstoću i viskozitet stakla.

Triplex(sigurnosno staklo) sastoji se od dva lista kaljenog stakla zalijepljenih prozirnim polimernim filmom. Kada se triplex uništi, fragmenti se drže na filmu. Za zastakljivanje vozila koriste se tripleksi.

Pjenasto staklo dobijaju se sinterovanjem na temperaturi od 700-900°C mešavine staklenog praha sa agensima za stvaranje gasa (kreda, krečnjak, ugalj, itd.). Odlikuje ga niska gustina, niska toplotna provodljivost i relativno visoka čvrstoća. Koristi se kao toplinski, zvučni i električni izolacijski materijal.